PCB全制程培训教材

非技术类1非技术类2对我们公司的工艺流程有一个基本了解。了解工艺流程的基本原理与操作。了解PCB基本品质知识。了解我公司技术发展方向。目的非技术类3PCB定义定义全称为PrintCircuitBoardorPrintWireBoard中文译为印制电（线）路板或印刷电（线）路板。在绝缘基材上，按预定设计形成从点到点互连线路以及印制元件的印制板。非技术类4PCB的功能提供完成第一层级构装的组件与其它必须的电子电路元器件接合的载体，以组成一个具有特定功能的模块或成品。比如：电脑主机板、手机板、显卡、声卡等。非技术类5沉银板喷锡板沉金板镀金板金手指板双面板软硬结合板通孔板埋孔板碳油板OSP板单面板多层板硬板盲孔板Hardness硬度性能HoleThroughtStatus孔的导通状态Soldersurface表面制作沉锡板软板Constructure结构PCBClassPCB分类非技术类6按结构分类单面板：就是只有一层导电图形层双面板：就是有两层导电图形的板非技术类7多层板多层印刷线路板是指由三层及以上的导电图形层与绝缘材料交替层压粘结在一起制成的印刷电路板。四层板六层板八层板非技术类8按成品软硬区分硬板RigidPCB软板FlexiblePCB见左下图软硬结合板Rigid-FlexPCB见右下图非技术类9616L1L2L5L63L3L48L7L8L9L10L11L126按孔的导通状态分通孔盲孔埋孔非技术类10根据表面制作分HotAirLevelSoldering喷锡板Entek/OSP防氧化板CarbonOil碳油板PeelableMask蓝胶板GoldFinger金手指板ImmersionGold沉金板GoldPlating镀金板ImmersionTin沉锡板ImmersionSilver沉银板喷锡+金手指板选择性沉金+防氧化板非技术类11(1)前製程治工具製作流程客户CUSTOMER开料LAMINATESHEAR業務SALESDEP.生產管理P&MCONTROLMASTERA/W底片DISK,M/T磁片磁帶藍圖DRAWING資料傳送MODEM,FTPDRAWING圖面RUNCARD製作規範PROGRAM程式帶工程制作FRONT-ENDDEP.工作底片WORKINGA/WPCB流程非技术类12PCB流程(2)多層板內層製作流程曝光EXPOSURE涂膜LAMINATION前處理PRELIMINARYTREATMENT去膜STRIPPING蝕銅ETCHING顯影DEVELOPING棕化處理BLACKOXIDELAY-UP預疊板及疊板後處理POSTTREATMENT壓合LAMINATION內層乾膜INNERLAYERIMAGE預疊板及疊板LAY-UP蝕銅I/LETCHING鑽孔DRILLING壓合LAMINATIONMLBAOI檢查AOIINSPECTION开料LAMINATESHEARDOUBLESIDE多層板內層流程INNERLAYERPRODUCT非技术类13PCB流程(3)外層製作流程通孔電鍍P.T.H.鑽孔DRILLING外層乾膜OUTERLAYERIMAGE二次銅及錫鉛電鍍PATTERNPLATING檢查INSPECTION前處理PRELIMINARYTREATMENT二次銅電鍍PATTERNPLATING蝕銅ETCHING全板電鍍PANELPLATING外層製作OUTER-LAYERO/LETCHING蝕銅TENTINGPROCESSDESMER除膠渣E-LESSCU通孔電鍍前處理PRELIMINARYTREATMENT剝錫鉛T/LSTRIPPING去膜STRIPPING壓膜LAMINATION錫鉛電鍍T/LPLATING曝光EXPOSURE非技术类14液態防焊LIQUIDS/M外觀檢查VISUALINSPECTION成型FINALSHAPING檢查INSPECTION電測ELECTRICALTEST出貨前檢查OQC包裝出貨PACKING&SHIPPING塗佈印刷S/MCOATING前處理PRELIMINARYTREATMENT曝光EXPOSUREDEVELOPING顯影POSTCURE後烘烤預乾燥PRE-CURE噴錫HOTAIRLEVELING銅面防氧化處理OSP(EntekCu106A)HOTAIRLEVELINGG/FPLATING鍍金手指鍍化學鎳金E-lessNi/AuForO.S.P.印文字SCREENLEGEND選擇性鍍鎳鍍金SELECTIVEGOLD全面鍍鎳金GOLDPLATING(4)外觀及成型製作流程PCB流程非技术类15流程简介-开料1、流程：开料磨边倒圆角烤板2、开料：就是将一张大料根据不同尺寸要求用开料机切成小料的过程。开料后的板边粗糙，有铜屑及玻璃纤维丝，需要磨边。开料后的板边角处尖锐，容易划伤手，同时使板与板之间擦花，所以开料后再用倒角机倒圆角。3、板料规格尺寸规格：常用的尺寸规格有37“×49”、41“×49”等。厚度规格：常用厚度规格有：0.8mm、1.0mm、1.6mm等。底铜厚度规格：H/HOZ、1/1OZ、2/2OZ、3/3OZ等。4、锔板目的：1.消除板料在制作时产生的内应力。提高材料的尺寸稳定性.2.去除板料在储存时吸收的水份，增加材料的可靠性。锔板温度:145+5OC/4H非技术类16流程简介-内层图形1、流程底片干菲林曝光显影蚀刻褪膜贴膜CU基材非技术类17流程简介-内层图形2、磨板：去除铜面手指印、氧化及污物，便于菲林附着在铜面上。通常有尼龙刷磨板和火山灰磨板。3、贴膜：是将干膜贴在经过处理的铜面上。贴膜机将干膜通过压辘与铜面附着，同时撕掉一面的保护膜。4、曝光：是曝光机的紫外线通过底片使菲林上部分图形感光，从而使图形转移到铜板上。曝光操作环境的条件：a.温湿度要求：20±2°C，60±5%。(干菲林储存的要求，曝光机精度的要求，底片储存减少变形的要求等等。）b.洁净度要求：达到万级以下。非技术类18流程简介-内层图形（主要是图形转移过程中完全正确的将图形转移到板面上，而不允许出现偏差。）c.抽真空要求：图形转移的要求，使图形转移过程中不失真。5、显影：是将未曝光部分的干菲林去掉，留下感光的部分。显影的原理：未曝光部分的感光材料没有发生聚合反应，遇弱碱Na2CO3（0.8-1.2%)溶解。而聚合的感光材料则留在板面上，保护下面的铜面不被蚀刻药水溶解。6、蚀刻：是将不需要的铜面蚀刻掉。7、褪膜：是通过较高浓度的NaOH（3-5%）将保护线路铜面的菲林去掉，NaOH溶液的浓度不能太高，否则容易氧化板面。非技术类19流程简介-AOI1、AOI----AutomaticOpticalInspection中文：自动光学检查仪2、该机器原理是利用铜面的反射作用使板上的图形可以被AOI机扫描后记录在软件中,并通过与客户提供的数据图形资料进行比较来检查缺陷点的一种机器，如开路、短路、曝光不良等缺陷都可以通过AOI机检查到。3、检测条件：a、线宽线距小于等于5milb、线宽在5mil以上，线路区域面积在30%以上非技术类20流程简介-棕化1、棕化：在铜表面通过反应产生一种均匀，有良好粘合特性及粗化的有机金属层结构（通常形成铜的络合物）。非技术类21流程简介-压合1、工艺简介：压板就是用半固化片将外层铜箔与内层，以及各内层与内层之间连结成为一个整体，成为多层板。2、工艺原理：利用半固化片的特性，在一定温度下融化，成为液态填充图形空间处，形成绝缘层，然后进一步加热后逐步固化，形成稳定的绝缘材料，同时将各线路各层连接成一个整体的多层板。什么是半固化片？Prepreg是Pre-pregnant的英文缩写。是树脂与玻璃纤维载体合成的一种片状粘结材料。PP的规格：1080、2113、1506、2116、7628、等7630、非技术类22流程简介-压合Layer1Layer2Layer3Layer4CopperFoilCopperFoilInnerLayerPrepreg(膠片)Prepreg(膠片)非技术类23流程简介-压合它具有三个生命周期满足压板的要求：A-Stage：液态的环氧树脂。B-Stage：部分聚合反应，成为固体胶片，是半固化片。C-Stage：压板过程中，半固化片经过高温熔化成为液体，然后发生高分子聚合反应，成为固体聚合物，将铜箔与基材粘结在一起。成为固体的树脂叫做C-Stage。3、压板工艺条件：A、提供半固化片从固态变为液态、然后发生聚合反应所需的温度B、提供液态树脂流动填充线路空间所需要的压力。C、提供压板所需要的时间非技术类24流程简介-压合4、X—RAY机钻靶位孔通过机器的X光透射，通过表面铜皮投影到内层的标靶，然后用钻咀钻出该标靶对应位置处的定位孔。定位孔的作用：1、多层板中各内层板的对位。2、同时也是外层制作的定位孔，作为内外层对位一致的基准3、判别制板的方向非技术类25流程简介-压合5、裁边：根据MI要求，将压板后的半成品板的板边切到需要的尺寸非技术类26流程简介-钻孔1、目的：在板料上钻出客户要求的孔，孔的位置及大小均需满足客户的要求。实现层与层间的导通，以及将来的元件插焊。为后工序的加工做出定位或对位孔钻嘴墊木板鋁板非技术类27流程简介-PTH&板电1、目的：用化学的方法使钻孔后的板材孔内沉积上一层导电的金属,并用全板电镀的方法使金属层加厚,以此达到孔内金属化的目的,并使线路借此导通。2、流程：磨板除胶渣孔金属化全板电镀下工序3、除胶渣属于孔壁凹蚀处理（Etchback），印制板在钻孔时产生瞬时高温，而环氧玻璃基材（主要是FR-4）为不良导体，在钻孔时热量高度积累，孔壁表面温度超过环氧树脂玻璃化温度，结果造成环氧树脂沿孔壁表面流动，产生一层薄的胶渣（EpoxySmear），如果不除去该胶渣，将会使多层板内层信号线联接不通，或联接不可靠。非技术类28流程简介-PTH&板电4、孔金属化：化学沉铜（ElectrolessCopperDeposition），俗称沉铜，它是一种自催化的化学氧化及还原反应，在化学镀铜过程中Cu2+离子得到电子还原为金属铜，还原剂放出电子，本身被氧化。化学镀铜在印刷板制造中被用作孔金属化，来完成双面板与多面板层间导线的联通。5、全板电镀是作为化学铜层的加厚层，一般化学镀铜层为0.3-0.5um，而全板电镀则是5-8um在直接电镀中全板用作增加导电层的导电性。非技术类29沉铜/板面电镀PanelPlating板面电镀PTH孔内沉铜PTH孔内沉铜PanelPlating板面电镀PrepregP片沉铜/板面电镀剖面图流程简介-PTH&板电非技术类30流程简介-外层图形目的：即在经过清洁粗化的铜面上覆上一层感光材料，通过黑片或棕片曝光，显影后形成客户所要求的线路板图样，此感光材料曝光后能抗后工序的电镀过程。非技术类31DryFilm干菲林Diazo黄菲林Exposure曝光Developing冲板干菲林剖面图Exposedfilm曝光干膜DryFilm干膜Circuit线路Non-exposed未曝光Preparing准备流程简介-外层图形非技术类32流程简介-图形电镀目的：将合格的，已完成干菲林图形转移工序的板料，用酸铜电镀的方法使线路铜和孔壁铜加厚到可以满足客户要求的厚度，厚度一般在20-40um左右，并且以镀锡层来作为下工序蚀刻的保护层。非技术类33ExposedFilm曝光干膜PTHCopperLayer沉铜铜层Pattern线路图P/PCopperLayer图形电镀铜层PanelPlatingCopperlayer板面电镀铜层图形电镀后半成品分解图流程简介-图形电镀非技术类34图形电镀锡后半成品分解图PTHCopper沉铜铜层ExposedFilm曝光菲林pattern线路图P/PCopper图形电镀铜层P/PCopper板面电镀铜层TinPlating镀锡流程简介-图形电镀非技术类35(1)CopperPlating镀铜图形电镀ExposedFilm已曝